Universidade do Estado de Mato Grosso Prof. Dr.-Ing. Marlon Leão
Física da edificação- Térmica -
Física da edificação- Térmica -
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Física da Edificação
Luz Natural
Umidade
Calor
Conforto Térmico
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Exer
cíci
oA
ula
Vidros
2014/1
Introdução
Planejamento Integrado
Clima e edificação
Clima externo
Princípios da termodinâmica
Clima interno
Balanço energético da edificação
NBR 15.575
Técnicas construtivas
Técnicas de iluminação
Estrutura da disciplina Físicia da Edificação
F.E.
Conforto Ambiental
Transmitância
NBR 15.575
Transmissão
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Noções básicas da física da edificação: Influências no planejamento
Proteção contra calore umidade
JanelaU-, g-, τ-Wert
Proteção térmica e ofuscamento
Massa térmica
Uso passivo daenergia solar
Uso da luz antural
Proteção contra calor e umidadeClima Externo(Θamb, Eglob, w, φ)
Clima interno(ΘR,φ)
Parede externaTransmitância térrmica
AcústicaRuído
Isolamento acústico
Ventilação
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Equipe de ProjetoEquipe de ProjetoEletrotécnicoEletrotécnico
Engenheiro Eletricista
Engenheiro Eletricista
CONSTRUTORA
Arquiteto
Especialista em Instalações Prediais
Gerente de projeto
Engenheiro estrutural
Engenheiro estrutural
Engenheiro mecânico
Engenheiro mecânico
Energy designerEnergy designer
Planejamento integrado
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Física da edificação
Condições de entorno
Localização e fatores climáticos
chuva sol
vento água
Dezembro
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Clima e edificação
ÁrticoFrio e seco • Implantação densa
• Construção compacta• Zoneamento
Europa CentralClima temperado
• Evitar sombreamento,• Orientação sul• Construção compacta• Zoneamento• Massa térmica
Deserto Quente e seco
• Implantação densa• Construção compacta• Grande massa térmica• Pequenas aberturas
Clima tropicalQuente e úmido
• Materiais leves• Telhado ventilado• Ventilação cruzada• Sombreamento
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Osuna Housing, Sevilha
Font
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Inverno
Verão
Conceito deVentilação
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Clima tropical
Floresta tropical
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Clima tropical
TrópicosPlanejamento e projeto
Prof. KruscheTU - Braunschweig
Chumbe Island, Zanzibar
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Clima tropical
Ilha Nova CaledôniaCentro Cultural Jean-Marie Tjibaou,
Projeto: Renzo PianoSombreamento das cabanas pelas torres
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Clima tropical
Ventilação natural das cabanas e torres
Centro CulturalJean-Marie Tjibaou
por Renzo Piano
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Clima Polar
ÁrticoClima Polar
Font
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996
• Vento• Zoneamento• Gelo/Neve• Estratificação• Roupa• Ganhos internos
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Comparação dos perfis de temperatura de um iglu (ártico) e uma construção de argila (desértico)
80
70
60
50
40
306 12 18 24 4
Temperatura internaTemperatura superficial do telhadoTemperatura Externa
Tem
pera
tura
[C°]
Tempo [h]
Construão de Argila em área dedeserto
+10
0
-10
-20
-30
-406 12 18 24 4
Sob o tetoTemperatura média do quartoTemperatura dos pés
Temperatura externa
Temperatura deum Iglu
Tem
pera
tura
[C°]
Tempo [h]
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Clima Desértico
DesertoQuente e seco
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Biônica
Corrente de vento
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Estratificação térmicaChaminé Solar
Biônica
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Conceito de ventilação passiva: Unidade de produção em Malta
Durante o dia
Font
ee: S
chne
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Conceito de ventilação passiva: Unidade de produção em Malta
Durante à noite
Font
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Enertopia Dubai
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Contemporary architecture with traditional Arabic elements
Enertopia Dubai
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cool morningwind (South/East) adiabatic cooling
pool/plants
hot eveningwind
(north/west)photovoltaic as energy supply
and shading
cool morningwind (South/East) adiabatic cooling
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hot eveningwind
(north/west)photovoltaic as energy supply
and shading
Enertopia Dubai
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ECO-City MASDAR / Abu DhabiCO2- cidade neutra
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ECO-City MASDAR / Abu DhabiVisões / Conceitos futuros
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Conceitos sustentáveis e resultados de planejamento integrado
Exemplo Europeu – Clima Temperado (Frio)
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100
110
120
130
140
150
160
Orientação da zona
Dem
anda
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(O
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ação
Sul
= 1
00%
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EnEV
WSVO 95
PH
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Influência da orientação solar na demanda de aquecimento(WSVO, EnEV, PH)
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• Características dos elementos da envoltória (Telhado, Parede,..)
• Paredes externas opacas e transparentes
• Isolamento e medidas de proteção solar
• Características da topografia
• Influência do macro e micro clima
• Forma e orientação da edificação
Planejamento da Envoltória
Exigência estruturais
Construção do edifício na natureza
Meteorologia e seus efeitos no projeto
• Gargas de vento, neve, etc.
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Influência da topografia na demanda de energia
100 % 110 % 85 % 115 %
Normal Depressão (Frio)
Exposição sul Exposta
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Medidas contra sombreamento vizinho
Font
e: U
mw
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A
• Aumentar a distância sem alterar o projeto
• Alterar o projeto da cobertura
• Alterar a topografia
•Escolher orientação sul para possibilitar afastamento menor (altura do sol)
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Dependência entre ganho solar e a distânica entre edifícios no período de aquecimento
0
20
40
60
80
100
0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5
Relação distância e altura D/A [-]
Rad
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]
D
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Edifício com orientação norte-sul
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Máscara solar
Juni
Juli + Mai
August + April
September + März
Oktober + Februar
November + Januar
DezemberA
ltura
do
Sol
Azimute do sol
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• Características dos elementos da envoltória (Telhado, Parede,..)
• Paredes externas opacas e transparentes
• Isolamento e medidas de proteção solar
• Características da topografia
• Influência do macro e micro clima
• Forma e orientação da edificação
Planejamento da Envoltória
Exigência estruturais
Construção do edifício na natureza
• Gargas de vento e neve, etc.
Meteorologia e seus efeitos no projeto
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Morar de forma densa e compacta
Siedlung Halen, Bern (Suíça)
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Compacidade do edifício
Volume da edificação condicionadoÁrea de envoltória com volume da edificação condicionado
VA
e
=
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Compacidade do edifício
v v 3v
Uz = 4 m+ 10 %
deq = + 2 cm
Uz = 8 m+ 20%
deq = + 4 cm
Uz = 12 m+ 30%
deq = + 6 cm
A/Ve-Relação
10
15
20
25
30
10
15
20
25
30
0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0
+ 3 cm
+ 0,1
Espe
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[cm
]
Quelle: W. Feist, Das Niedrigenergiehaus